液晶取向剂、液晶取向膜及液晶表示元件的制作方法

本发明涉及用于制造余像特性优异的液晶表示元件的液晶取向剂、液晶取向膜以及液晶表示元件。

背景技术：

1、液晶表示元件作为质量轻、薄型且耗电低的表示装置是已知的，近年来被用于大型电视用途等，实现了显著的发展。液晶表示元件是例如利用具备电极的一对透明基板夹持液晶层而构成的。并且，在液晶表示元件中，由有机材料形成的有机膜被用作液晶取向膜以使液晶在基板之间呈现期望的取向状态。

2、即，液晶取向膜是液晶表示元件的构成部件，其形成于夹持液晶的基板的与液晶接触的表面，承担着使液晶在该基板之间沿着特定方向取向的作用。并且，对于液晶取向膜而言，除了使液晶沿着例如平行于基板的方向等特定方向取向这一作用之外，有时还要求对液晶的预倾角进行控制的作用。这种液晶取向膜的控制液晶取向的能力（以下称为取向控制能力）通过对构成液晶取向膜的有机膜进行取向处理而被赋予。

3、作为用于赋予取向控制能力的液晶取向膜的取向处理方法，以往已知有刷磨法。刷磨法是指如下方法：针对基板上的聚乙烯醇、聚酰胺、聚酰亚胺等的有机膜，用棉花、尼龙、聚酯等的布沿着一定方向摩擦（刷磨）其表面，从而使液晶沿着摩擦方向（刷磨方向）取向。该刷磨法能够简便地实现较为稳定的液晶取向状态，因此被用于以往的液晶表示元件的制造工艺中。并且，作为液晶取向膜使用的有机膜，主要选择了耐热性等的可靠性、电特性优异的聚酰亚胺系有机膜。

4、然而，对由聚酰亚胺等形成的液晶取向膜的表面进行摩擦的刷磨法存在产尘、产生静电的问题。另外，由于近年来液晶表示元件的高清晰化、由相应基板上的电极或液晶驱动用切换有源元件导致的凹凸，有时无法用布均匀地摩擦液晶取向膜的表面，无法实现均一的液晶取向。因而，作为不进行刷磨的液晶取向膜的其它取向处理方法，积极地研究了光取向法。

5、光取向法有各种方法，利用直线偏振光或经准直的光而在构成液晶取向膜的有机膜内形成各向异性，根据该各向异性而使液晶进行取向。

6、作为主要的光取向法，已知有分解型的光取向法。例如，对聚酰亚胺膜照射偏振紫外线，利用分子结构的紫外线吸收的偏振方向依赖性而使其发生各向异性的分解。并且，通过未分解而残留的聚酰亚胺使液晶进行取向（例如参照专利文献1）。

7、另外，还已知光交联型、光异构化型的光取向法。例如，使用聚肉桂酸乙烯酯，照射偏振紫外线，使与偏振光平行的2个侧链的双键部分发生二聚反应（交联反应）。然后，使液晶沿着与偏振方向垂直的方向进行取向（例如参照非专利文献1）。另外，使用侧链具有偶氮苯的侧链型高分子的情况下，照射偏振紫外线，使与偏振光平行的侧链的偶氮苯部分发生异构化反应，从而使液晶沿着与偏振方向垂直的方向进行取向（例如参照非专利文献2）。

8、另外，作为改善由交流驱动导致的残影特性的光取向膜，已知有采用利用含有环丁烷环和酰亚胺基的二胺制造的聚酰胺酸的方法（例如参照专利文献3）。

9、如上述例子那样，在利用光取向法对液晶取向膜进行取向处理的方法中，无需进行刷磨，不用担心产尘、产生静电。并且，即使针对表面具有凹凸的液晶表示元件的基板也能够实施取向处理，从而成为适合于工业生产工艺的液晶取向膜的取向处理方法。

10、现有技术文献

11、专利文献

12、专利文献1：日本特许第3893659号公报

13、专利文献2：日本特许第3612832号公报

14、专利文献3：韩国专利申请公开10-2016-0142614号公报

15、非专利文献

16、非专利文献1：m. shadt et al.， jpn. j. appl. phys. 31， 2155 （1992）.

17、非专利文献2：k. ichimura et al.， chem. rev. 100， 1847 （2000）.

技术实现思路

1、发明要解决的问题

2、如上所述，与作为液晶表示元件的取向处理方法而一直以来被利用于工业方面的刷磨法相比，光取向法无需刷磨工序这一工序，因此具备明显的优点。并且，与因刷磨而取向控制能力基本固定的刷磨法相比，光取向法能够改变偏振光的照射量从而控制取向控制能力。然而，对于光取向法来说，在想要实现与利用刷磨法时相同程度的取向控制能力的情况下，有时需要大量的偏振光照射量、或无法实现稳定的液晶取向。

3、例如，在上述专利文献1所述的分解型光取向法中，需要对聚酰亚胺膜照射60分钟由功率500w的高压汞灯发出的紫外光等，需要长时间且大量的紫外线照射。另外，在二聚型、光异构化型光取向法的情况下，有时同样需要几j（焦耳）～几十j左右的大量紫外线照射。进而，在光交联型、光异构化型光取向法的情况下，液晶取向的热稳定性、光稳定性差，因此制成液晶表示元件时，存在发生取向不良、表示余像的问题。特别是对于横向电场驱动型液晶表示元件来说，液晶分子在面内切换，因而容易发生液晶驱动后的液晶取向偏移，ac驱动所引起的表示余像成为重大课题。

4、因此，对于光取向法而言，要求实现取向处理的高效化和稳定的液晶取向，寻求能够高效地对液晶取向膜赋予高取向控制能力的液晶取向膜及其制造方法。

5、本发明的目的在于，提供一种具有被高效率地赋予取向控制能力、余像特性优异的横向电场驱动型液晶表示元件用液晶取向膜的基板、具有该基板的横向电场驱动型液晶表示元件及其制造方法。

6、用于解决问题的方案

7、本发明人等为了解决上述课题而进行了深入研究，结果发现了以下的技术方案。

8、1. 一种液晶取向剂，其含有：（a）由包含下述式（1）所示二胺的二胺成分与包含选自下述式（2-1）所示环丁烷四羧酸二酐及下述式（2-2）所示环丁烷四羧酸二酯中的至少1种的酸成分得到的聚合物；以及（b）有机溶剂。

9、

10、

11、（式（2-2）中，r分别独立地为碳数1～5的烷基。）

12、2. 根据上述1所述的液晶取向剂，其中，上述聚合物为选自由聚酰亚胺前体及其酰亚胺化物即聚酰亚胺组成的组中的至少1种。

13、3. 根据上述1或2中任一项所述的液晶取向剂。其中，上述式（2-2）中的r均为甲基。

14、4. 根据上述1～3中任一项所述的液晶取向剂，其中，所述聚合物由下述式（3）表示。

15、

16、（式（3）中，x1为源自含有选自上述式（2-1）和（2-2）的至少1种结构的四羧酸衍生物的4价有机基团，y1为源自含有式（1）的结构的二胺的2价有机基团，r11为氢原子或碳数1～5的烷基。）

17、5. 根据上述4所述的液晶取向剂，其中，相对于液晶取向剂中含有的全部聚合物，含有10摩尔%以上的具有所述式（3）所示结构单元的聚合物。

18、6. 一种横向电场驱动型液晶表示元件用液晶取向膜，其是使用上述1～5中任一项所述的液晶取向剂而得到的。

19、7.一种基板，其具有上述6所述的横向电场驱动型液晶表示元件用液晶取向膜。

20、8.一种横向电场驱动型液晶表示元件，其具有上述7所述的基板。

21、发明的效果

22、根据本发明，可以提供一种具有被高效率地赋予取向控制能力、余像特性优异的横向电场驱动型液晶表示元件用液晶取向膜的基板以及具有该基板的横向电场驱动型液晶表示元件。

23、通过本发明的方法而制造的横向电场驱动型液晶表示元件被高效率地赋予取向控制能力，因此，即使长时间连续驱动，表示特性也不会受损。

24、本发明的制造方法中使用的聚合物组合物具有能够表现出自组装能力的感光性主链型高分子（以下也简称为主链型高分子），使用前述聚合物组合物得到的涂膜是具有能够表现出自组装能力的感光性主链型高分子的膜。该涂膜不进行刷磨处理，而是通过偏振光照射来进行取向处理。并且，在照射偏振光后，经过对该主链型高分子膜进行加热的工序，从而成为被赋予取向控制能力的涂膜（以下也称为液晶取向膜）。此时，通过偏振光照射而表现出的微小的各向异性成为驱动力，主链型高分子自身通过自组装化而有效地再取向。其结果，能够获得作为液晶取向膜实现了高效的取向处理、且被赋予了高取向控制能力的液晶取向膜。

25、另外，由本发明的聚合物组合物形成的液晶取向膜的膜强度优异。由此，制成液晶表示元件时，即使通过减薄（化学研磨）进行薄型加工处理，也不容易发生液晶取向膜的磨削、剥离。